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高中化学选修5第二章第二节《芳香烃》


(1)卤代反应---苯跟溴的反应
问题1:导管口为什么在液面上? 溴化氢易溶于水,防止倒吸。
问题2:什么现象说明发生了取代反应?
导管口有白雾。锥形瓶里滴入硝酸银溶液后 生成浅黄色沉淀,说明苯跟溴反应时苯环上 的一个氢原子被溴原子取代,生成溴化氢。
问题3:怎样除去无色溴苯中所溶解的溴?
用氢氧化钠溶液洗涤,用分液漏斗分液。
• (2)、取代反应 • ①苯与溴的取代反应
+Br2 催化剂
Br+HBr
说明: (1)铁粉作催化剂,实际是液溴与铁反应生 成的FeBr3作催化剂; (2)生成物溴苯无色液体,密度大于水; (3)参加反应的是液溴而不是溴水; (4)有催化剂存在下,其他卤素也发生类 似反应。
【思考与交流】填空 P37
形成的一类芳香烃
C| H3
4
|
B
CH3
己烷 1―己烯 邻二甲苯
[ 不褪色 己烷
KMnO4 1―己烯
褪色 邻二甲苯
[ 褪色 1―己烯
溴水
不褪色 邻二甲苯
+ Br2 Fe
浓硫酸
+ HO—NO2 50—600C
Br + HBr↑
取代反应
—NO2 + H2O
取代反应
+ H2
催化剂

环己烷
加成反应
苯与苯的同系物在分子组成、结构和性质上的异同
反应的化学方程式
反应条件
苯与溴发生取 代反应
C6H6+Br2
C6H5Br +HBr
苯与浓硝酸发 生取代反应
液溴. 铁粉做催化剂
50℃~60℃水浴加热、 浓硫酸做催化剂吸水剂
苯与氢气发生 加成反应
C6H6+3H2
镍做催化剂,加热 C6H12
(1)卤代反应---苯跟溴的反应 实验:苯跟溴的取代反应实验方案
D.
解析 与双键相连的 6 个原子一定在同一平面内;苯环上
的 12 个原子是共面的;与三键相连的 2 个碳原子及每个碳
原子所连的 1 个原子在同一直线上。
3.与链烃相比,苯的化学性质的主要特征是
(C)
A.难氧化、难取代、难加成
B.易氧化、易取代、易加成
C.难氧化、易取代、难加成
D.易氧化、易取浓H2SO4 O2 △N
NO2
+3H2O
说明:(1)生成2,4,6-三硝基甲苯, NO2
简称梯恩梯(TNT);烈性炸药,
用于国防、开矿、筑路、兴修水利等。
(2)苯环上烷基的邻对位上氢原子被取代。
苯的同系物的卤化反应
已知:
CH3 +Cl2 条件一
CH3 + Cl2 条件二
Cl
结构 相 组成 同 点 化学
性质
取代 不 反应 同 点 氧化
反应
差异原因

苯的同系物
①分子中都含有一个苯环 ②都符合分子通式CnH2n-6(n≥6)
①燃烧时现象相同,火焰明亮,伴有浓烟 ②都易发生苯环上的取代反应 ③都能发生加成反应,都比较困难
易发生取代反应,主要得到一 更容易发生取代反应,常得到多元取
②什么时候采用水浴加热:需要加热,而且一 定要控制在100℃以下,均可采用水浴加热。如 果超过100 ℃,还可采用油浴(0~300 ℃)、 沙浴温度更高。
③温度计的位置,必须悬挂在水浴中。
④不纯的硝基苯(显因黄为色溶有NO2)而纯净硝 基苯是无色,有苦杏仁味,比水重,油 状液体。
⑤为提纯硝基苯,一般将粗产品依次用 蒸馏水和NaOH溶液洗涤。
CH3 CH3
CHCH3 CH3
CH2CH2CH3
3、不是苯同系物举例
CH=CH2 CH2-C≡CH
CH2Br
4、苯及其同系物的通式 C6H6、C7H8、C8H10、C9H12 通式:CnH2n-6(n≥6整数)
5、苯简单同系物的命名
CH3 甲苯
CH3
CH3
CH2CH3 乙苯 CH3 邻二甲苯
2、苯的结构 阅读教材,填写练习册上空
1)、分子式:C6H6
H
C
2)、结构式:
H-C
C-H
• 凯库勒式
3)、结构简式: • 键线式
H-C
C-H
C
H
4)、六个碳原子和六个氢原子都在同一平面 5)、结构简式中,虽然单键和双键交替连成
六元环,不符合真实情况,并没有单键和 双键。 • 介于单键和双键之间的特殊的键。
解析 苯中的碳碳键比较特殊,是介于碳碳单键和碳碳双
键之间的一种特殊的化学键,难氧化也难加成,但是在一
定条件下易发生取代反应。
二、苯的同系物
1、苯的同系物的概念
C7H8、C8H10等,苯环上的氢原子被烷基取代的产物。分子组成与 苯相差一个或多个CH2。
2、苯的同系物举例:苯环侧链全为烷基。
CH3
CH2CH3
硝基苯为无色、具有苦杏仁味的油状液体,密度大于水
[实验方案和装置图]
在一个大试管里,先加入1.5毫升 浓硝酸和2毫升浓硫酸,摇匀,冷却 到50—600C以下,然后慢慢地滴入1 毫升苯,不断摇动,使混和均匀,然 后放在600C的水浴中加热10分钟,把 混和物倒入另一个盛水的试管里。
注意:
①浓硝酸和浓硫酸的混合酸要冷却到50-60℃以 下,再慢慢滴入苯,边加边振荡,因为反应放 热,温度过高,苯易挥发,且硝酸也会分解, 同时苯和浓硫酸在70-80℃时会发生反应。
2、分别写出苯与氧气反应,与氢气加成,与溴和硝酸发 生取代的化学方程式。
3、设计苯和溴、浓硝酸分别反应,制备溴苯和硝基苯 的实验方案。
3、苯的化学性质
苯不能使酸性高锰酸钾和溴水褪色,化学性质比 烯烃和炔烃稳定。
(1)、在空气中燃烧(氧化反应) 2C6H6+15O2 点燃 12CO2+6H2O 现象:火焰明亮、有浓烟(含碳量高的原因)。
以鉴别苯的同系物和烷烃。
CH3
KMnO4 H+
COOH
②苯的同系物也可燃烧: CH3+9O2 点燃 7CO2+4H2O
(2) 取代反应
30℃时,甲苯与浓硝酸和浓硫酸的混合物反应生
成邻硝基甲苯和对硝基甲苯。
CH
2 3 +2HO-NO2浓H2SO4
CH3
30℃
CH3 NO2
+
+2H2O
NO2
CH3
苯是否含有双键?实验检验。
• 1、苯中加入酸性KMnO4溶液。 • 实验现象:紫色KMnO4溶液不褪色。 • 2、溴水中加入苯。 • 实验现象:溴水不褪色,(萃取)
• 实验结论:苯分子中并没有双键。
事 实
说明什么? 6个H原子完成相同,处于相同的环境。
课本37页《学与问》:
1、苯燃烧的黑烟更多,分析原因。
无色液体; (2)有特殊气味; (3)密度小于水; (4)不溶于水,易溶于有机溶剂。 (5)本身作溶剂。
8、苯的同系物的化学性质
(1)氧化反应
①甲苯、二甲苯可被KMnO4氧化。 实验2-2 :取苯、甲苯各2mL,分别注入2支试
管中,各加入3滴KMnO4酸性溶液,充分振 荡,观察现象。
可以使KMnO4溶液褪色。 可以用KMnO4溶液鉴别苯的同系物和苯,可
CH3
CH3
间二甲苯
CH3 对二甲苯
CH3
CH2CH3 对甲乙苯
6、苯的同分异构体 (1)写出C8H10的同分异构体
CH2CH3
CH3 CH3
CH3 CH3
CH3
CH3
• (2)写出C6H4Cl2的同分异构体
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
7、苯的同系物的物理性质 (1)甲苯、二甲苯、乙苯等在通常状况下,
反苯应环活受性侧增链强影。响易被取代。
(3)苯的同系物的加成反应
CH3 +3H2
催化剂

CH3
三、芳香烃的来源及其应用
1、来源: (1)、煤的干馏 (2)、石油的催化重整 2、应用: 简单的芳香烃是基本的有机化工原料,合成炸药、 染料、药品、农药、合成材料等。
萘 C10H8
蒽 C14H10
稠环芳香烃:苯环间共用两个或两个以上碳原子
元取代产物
代产物
难被氧化,不能使酸性KMnO4 易被氧化剂氧化,能使酸性KMnO4
溶液褪色
溶液褪色
苯的同系物分子中,苯环与侧链相互影响,苯环影响侧链,使侧链烃 基性质活泼而易被氧化。侧链烃基影响苯环,使苯环邻、对位的氢更 活泼而被取代
第二章 烃和卤代烃
第二节 芳 香 烃
2020年3月1日星期日
文同中学高二化学组
芳香烃概念:
• 有机化合物分子中,含有一个或多个苯环 的碳氢化合物,叫做芳香烃。
举例
CH3
CH2CH3
一、苯的结构和化学性质
• 1、物理性质 • (1)、颜色:无色; • (2)、状态:液体; • (3)、气味:特殊气味; • (4)、毒性:有毒; • (5)、溶解性:不溶于水; • (6)、密度:比水小; • (7)、熔点:5.5℃ • (8)、沸点:80.1℃,用冰冷却,形成无色晶体。
(3)磺化(苯分子中的H原子被磺 酸基取代的反应)
+ HO-SO3H 70℃~80℃
-SO3H
+ H2O
3、苯的加成反应 (苯磺酸)
+ 3 H2
催化剂

环己烷
小结:易取代、难加成、难氧化
课堂练习
1.下列有关芳香烃的说法中,正确的是 A.苯是结构最简单的芳香烃
(A )
B.芳香烃的通式是 CnH2n-6(n≥6) C.含有苯环的有机化合物一定属于芳香烃
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